JP3329410B2 - 難燃性ポリエステル繊維 - Google Patents
難燃性ポリエステル繊維Info
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Description
加水分解性の改良されたポリエステル繊維に関し、本発
明難燃性ポリエステル繊維は衣料用、インテリア、詰め
綿、不織布、産業資材用など種々の分野で利用される。
力学物性、易加工性から衣類、インテリア、詰め綿、不
織布、産業用資材等、様々な分野で使用されている。近
年の防災意識の高まりの中で各種素材に対する難燃化の
要求も強くなっており、ポリエステル繊維に関しても難
燃化のために様々な研究が行われている。例えば、ポリ
マー製造時に難燃剤を添加して共重合またはブレンドす
る方法、成型品の製造時に難燃剤を練り込む方法、さら
にはポリエステルからの成型品を後加工し、成型品の表
面あるいは内部までに難燃剤を付着あるいはしみこませ
る方法などが提案されており、繊維の場合にもこれらの
方法が用いられている。
付与する方法は、風合いが粗雑になったり、洗濯、摩擦
により難燃剤が脱落して性能が低下したりする欠点があ
る。また難燃剤を練り込む方法では、製造工程において
難燃剤の滲みだしがおこりトラブルを引き起こす原因と
なる。それに対しポリマー製造時に難燃剤を共重合させ
る方法では上述したような欠点を克服でき、最も工業的
価値が高いものである。この難燃剤を共重合する方法と
しては、これまでにも多くの方法が提案されており、例
えば特公昭49−22958号公報にはリン化合物とし
てリン酸エステルをポリエステルに共重合することが開
示されているが、目的とする耐炎性を付与させる量まで
リン化合物を配合すると、3次元化によりポリエステル
のゲル化を生じるために、繊維にしたときの物性が著し
く低下する。また特公昭36−21050号、特公昭3
8−9447号公報に記載の方法では、リン化合物とし
てホスホン酸またはホスホン酸エステル類を用いている
が、ポリマー製造時にリン化合物の飛散が多く、目的と
するリン量を配合できない。こうした問題点を解決する
方法として特公昭53−13479号公報記載の方法で
はカルボキシホスフィン酸を共重合する方法が開示され
ている。
ィン酸は上記したような3次元化や飛散といった問題も
なく、優れた難燃性をもつ繊維を得ることができるの
で、難燃性ポリエステルの製造原料としてはきわめて有
用な化合物である。しかし、ポリエステル主鎖中に下記
化2で示される結合が導入されるため、耐加水分解性が
悪化し、特に染色工程で糸の強度が低下するという問題
があった。本発明は、前記難燃性ポリエステル繊維にお
ける耐加水分解性の悪化を改善することを課題とするも
のである。
を解決するために種々のカルボキシホスフィン酸をポリ
エステルに共重合し、その耐加水分解性を検討した結
果、下記一般式化3で示されるカルボキシホスフィン酸
およびその誘導体の中でも、R1 に炭素原子数が4以上
である分岐したアルキル基または芳香族基をもつカルボ
キシホスフィン酸およびその誘導体を用いた場合に耐加
水分解性が改良された繊維を得ることが出来るのを見い
だし、ついに本発明を完成するに到った。
ル基または芳香族基、R2 、R3 は水素原子または炭素
原子数1〜6の1価の有機基またはヒドロキシル基を有
する有機基で互いに同じでも違っていてもよい。また、
Aは2価または3価の有機残基を表す。)
レンテレフタレートであって、下記一般式化4で示され
るリン含有構造をリン元素として0.5〜4.0重量%
含むことを特徴とする難燃性ポリエステル繊維である。
ル基または芳香族基である。また、Aは2価または3価
の有機残基を表す。)
水分解性が下記式数1を満足することが望ましい。
漬したときのエステル結合の切れる割合を示し、浸漬前
の固有粘度を〔η〕i 、浸漬後を〔η〕f としたとき下
記式数2で求められる。なお固有粘度はフェノール/
1,1,2,2−テトラクロロエタンの混合溶媒(重量
比3/2)中30℃で測定した値を用い、数1において
Pはポリマー中のリン元素の含有量(重量%)を示
す。)
の繊維に難燃剤として用いられるリン化合物としては、
(2−カルボキシエチル)フェニルホスフィン酸、(2
−カルボキシエチル)−tert,ブチルホスフィン
酸、(2−カルボキシエチル)1,1−ジメチルヘキシ
ルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)ナフチルホ
スフィン酸、(2−カルボキシエチル)トルイルホスフ
ィン酸、(2−カルボキシエチル)2,5−ジメチルフ
ェニルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)シクロ
ヘキシルホスフィン酸、(2−カルボキシエチル)−4
−クロロフェニルホスフィン酸、(4−カルボキシフェ
ニル)フェニルホスフィン酸、(3−カルボキシフェニ
ル)フェニルホスフィン酸、カルボキシメチルフェニル
ホスフィン酸、カルボキシメチルナフチルホスフィン酸
およびそれらの低級アルコールエステル、低級アルコー
ルジエステル、環状無水物などが挙げられる。
形成する低級アルコールとしては、メタノール、エタノ
ール、ブタノール、エチレングリコール、ブタンジオー
ル、フェノール等が挙げられ、(2−メトキシカルボニ
ルエチル)フェニルホスフィン酸、(2−エトキシカル
ボニルエチル)トルイルホスフィン酸エチル(4−メト
キシカルボニルフェニル)フェニルホスフィン酸メチル
等を形成する。
ステルの製造時に添加されるが、その添加時期は、エス
テル化工程初期から、初期縮合後期までの任意の段階で
添加され、副反応の抑制、反応機台の腐食の問題などの
面からエステル化工程の後期から初期縮合初期に添加す
るのが好ましい。添加の形態は粉体、溶液、溶融状態な
ど種々採用できるが、工程上、ポリエステルを構成する
ジオールに溶解して添加するのが最も有利である。
素量が500〜40000ppmとなるように添加され
る。好ましくは1000〜10000ppmである。リ
ン化合物の量がこの範囲より少ない場合には充分な難燃
性能を発現せず、また逆に多い場合には、ポリエステル
本来がもつ物理的性質を損なうだけでなく、ポリエステ
ル繊維を製造する際の操業性も低下するので好ましくな
い。
テレフタレートであるポリエステルとは、反復構成単位
の70モル%以上がエチレンテレフタレートであり、原
料成分としてはテレフタル酸またはテレフタル酸ジメチ
ルとエチレングリコールまたはエチレンオキサイドであ
る。共重合成分としては前記一般式化3で示したリン化
合物を用いるが、その他にも、本発明の効果を損なわな
い範囲において、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジ
カルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳
香族ジカルボン酸およびそれらの誘導体、アジピン酸、
セバシン酸、アゼライン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸
等の脂肪族ジカルボン酸およびそれらの誘導体、トリメ
チレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール等
のグリコール、p−ヒドロキシ安息香酸などのオキシカ
ルボン酸およびその誘導体、またはこれらの混合物を用
いることも可能である。
テルは、例えば以下の方法で製造される。一般式化3で
示されるリン化合物をテレフタル酸、エチレングリコー
ルと共に常圧または加圧下、200〜250℃でエステ
ル化反応を行い、さらに三酸化アンチモンを重合触媒と
して用いて、1mmHg以下の高真空下、250〜30
0℃で重縮合反応を行うことにより固有粘度0.5以上
のポリエステルを得る。さらに固相重合により1.0以
上の高重合度のポリマーを得ることも可能である。また
艶消し剤やカーボンブラック等の顔料、可塑剤、安定
剤、静電剤などを添加してもよい。
造する方法としては従来公知の方法を採用することがで
き、紡糸速度は一般的に用いられる700〜2000m
/minあるいはPOY領域といわれる2000〜40
00m/minでもよい。用途により、仮撚、捲縮を施
してよく、繊維の断面形状も丸、三角、中空など自由で
ある。また他のポリエステル、ポリエチレン等との複合
紡糸も可能である。なお本発明難燃性ポリエステル繊維
は耐加水分解性が前記数1で示される範囲であることが
望ましい。耐加水分解性が上式の範囲より大きいと、染
色等の後工程通過時に繊維あるいは布帛としての強度が
低下し、工程通過性が悪くなったり、製品の特性を損な
うので好ましくない。
フィン酸を難燃剤として用いることにより優れた難燃性
能を有し、かつその構造を前記一般式化3で示される化
合物に限定することにより、耐加水分解性も改善された
難燃性ポリエステル繊維である。耐加水分解性が改善さ
れた理由としては、リンに結合している置換基としてフ
ェニル基のような嵩高い有機基を選択することにより、
立体障害によって水のリン原子への求核攻撃を阻害する
ためと考えられる。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。なお実施例中、部とあるのは重量部を、%とあるの
は重量パーセントを意味する。固有粘度はフェノール/
1,1,2,2−テトラクロロエタン混合溶媒中(重量
比3:2)30℃で測定した値より求めたものである。
また難燃性はJISL−1091D法に準じて評価し
た。耐加水分解性は130℃の純水中、加圧下で60分
間処理し、処理前後の固有粘度の変化から前記数4に示
す式に従って評価した。
ートクレーブにテレフタル酸1236部、(2−カルボ
キシエチル)フェニルホスフィン酸62部と1055部
のエチレングリコールを仕込み、さらに三酸化アンチモ
ンを0.55部、トリエチルアミン11部を加えて23
0℃、ゲージ圧2.5kg/cm2 でエステル化に生成
する水を逐次除去しながら2時間エステル化反応を行っ
た。続いて1時間で系の温度を275℃まで昇温して、
この間に系の圧力を徐々に減じて0.1mmHgとし、
この条件下で2時間重縮合時間を行った。得られたポリ
マーの〔η〕は0.64でリン含有量は5900ppm
であった。このポリマーを常法により、紡糸、延伸して
得た糸の接炎回数は5回で耐加水分解性を表す尺度であ
る%B.B.60/Pは0.7であった。
スフィン酸62部の代わりに表1に示す難燃剤を用いて
ポリマーを合成し、紡糸、延伸して耐加水分解性を測定
した。その結果を表1に示す。
燃性ポリエステル繊維は、優れた難燃性を有するととも
に、耐加水分解性も非常に優れているので、その用途展
開が飛躍的に広がり、産業界に寄与すること大である。
Claims (1)
- 【請求項1】主たる構成単位がエチレンテレフタレート
であって、下記一般式化1で示されるリン含有構造をリ
ン元素として0.5〜4.0重量%含むことを特徴とす
る難燃性ポリエステル繊維。 【化1】 (但し、式中R1 は炭素原子数4以上の分岐したアルキ
ル基または芳香族基である。また、Aは2価または3価
の有機残基を表す。)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP33798693A JP3329410B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 難燃性ポリエステル繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33798693A JP3329410B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 難燃性ポリエステル繊維 |
Publications (2)
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JPH07197319A JPH07197319A (ja) | 1995-08-01 |
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Family
ID=18313873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33798693A Expired - Lifetime JP3329410B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 難燃性ポリエステル繊維 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3329410B2 (ja) |
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KR100687047B1 (ko) * | 2006-03-17 | 2007-02-26 | 주식회사 효성 | 카페트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 벌키 연속 필라멘트의제조방법 |
FR2917738B1 (fr) * | 2007-06-20 | 2010-11-05 | Rhodia Operations | Compositions thermoplastiques ignifugees |
DE102008056234A1 (de) * | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Clariant International Ltd. | Verfahren zur Herstellung von momo-carboxyfunktionalisierten Dialkylphosphinsäuren, -estern und -salzen mittels Vinylen/Nitrilen und ihre Verwendung |
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-
1993
- 1993-12-28 JP JP33798693A patent/JP3329410B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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